Nuevo material podría facilitar la extracción de pólipos en el colon
El colchón de gel utilizado para elevar los pólipos durante la endoscopia podría reducir el riesgo de rasgar el revestimiento del colon.
Anne Trafton | MIT
30 de julio de 2019
Cada año se realizan más de 15 millones de colonoscopias en los Estados Unidos, y en al menos el 20 por ciento de ellas, los gastroenterólogos terminan eliminando crecimientos precancerosos del colon. La eliminación de estas lesiones en etapa temprana, conocidas como pólipos, es la mejor manera de prevenir el desarrollo del cáncer de colon.
Para reducir el riesgo de desgarrar el colon durante este procedimiento, los médicos a menudo inyectan una solución salina en el espacio debajo de la lesión, formando un “colchón” que levanta el pólipo para que sea más fácil de extraer con seguridad. Sin embargo, este cojín no dura mucho.
Los investigadores del MIT han ideado una alternativa: una solución que se puede inyectar como líquido pero que se convierte en un gel sólido una vez que llega al tejido, creando un cojín más estable y duradero.
Giovanni-Traverso
“Eso realmente hace una gran diferencia para el gastroenterólogo que realiza el procedimiento, para asegurarse de que haya un área estable que luego puedan resecar usando herramientas endoscópicas”, dice Giovanni Traverso, profesor asistente en el Departamento de Ingeniería Mecánica del MIT y gastroenterólogo en Hospital Brigham y de mujeres.
Traverso es el autor principal del estudio, que aparece en la edición del 30 de julio de Advanced Science . Los autores principales del estudio son los ex postdocs del MIT Yan Pang y Jinyao Liu. Otros autores incluyen a la estudiante del MIT, Zaina Moussa, a la técnica asociada Joy Collins, al ex técnico Shane McDonnell, a la veterinaria de la División de Medicina Comparada Alison Hayward, al gastroenterólogo del Hospital Brigham and Women’s Kunal Jajoo y al profesor del Instituto David H. Koch Robert Langer.
Un cojín estable
Si bien muchos pólipos de colon son inofensivos, algunos pueden volverse cancerosos si no se eliminan. Los gastroenterólogos a menudo realizan este procedimiento durante una colonoscopia de rutina, utilizando una herramienta similar a un lazo para atrapar el tejido antes de cortarlo.
Este procedimiento conlleva cierto riesgo de rasgar el revestimiento del colon, razón por la cual los médicos generalmente inyectan solución salina en el área justo debajo del revestimiento, llamado espacio submucoso, para levantar el pólipo de la superficie del colon.
“Lo que hace es separar esas capas de tejido brevemente, y le da a uno un poco de área elevada para que sea más fácil atrapar la lesión”, dice Traverso. “El desafío es que la solución salina se disipa muy rápidamente, por lo que no siempre tenemos suficiente tiempo para entrar e intervenir, y es posible que debamos reinyectar la solución salina”.
Las lesiones complejas pueden tardar entre 10 y 20 minutos en eliminarse, o incluso más, pero el colchón de solución salina solo dura unos minutos. Los investigadores han intentado prolongar la vida de los cojines agregando agentes espesantes como la gelatina y la celulosa, pero son muy difíciles de inyectar a través de la aguja estrecha que se usa para el procedimiento.
Para superar eso, el equipo del MIT decidió crear un gel diluyente. Estos materiales son geles semisólidos en condiciones normales, pero cuando se les aplica fuerza, su viscosidad disminuye y fluyen más fácilmente. Esto significa que el material puede inyectarse fácilmente a través de una aguja estrecha y luego volver a convertirse en un gel sólido una vez que sale al tejido del colon.
Los geles para adelgazamiento de corte se pueden hacer de muchos tipos diferentes de materiales. Para este propósito, los investigadores decidieron una combinación de dos materiales biocompatibles que pueden formar geles: laponita, una arcilla en polvo utilizada en cosméticos y otros productos, y alginato, un polisacárido derivado de algas.
Los investigadores del MIT han desarrollado un material que puede inyectarse como un líquido y luego convertirse en un gel sólido. Creen que es prometedor para mejorar las colonoscopias, en las que actualmente se inyecta solución salina por debajo de los crecimientos precancerosos para que sean más fáciles de eliminar.
Imagen: cortesía de los investigadores.
“Elegimos estos materiales porque son biocompatibles y nos permiten ajustar el comportamiento de flujo de los geles resultantes”, dice Pang.
Utilizando estos materiales, los investigadores crearon un gel diluyente de cizallamiento que podría inyectarse y formar un cojín estable durante más de una hora, en cerdos. Esto le daría a los gastroenterólogos mucho más tiempo para extirpar cualquier pólipo.
“De lo contrario, se inyecta la solución salina, luego se cambian las herramientas y, para cuando esté listo, el tejido vuelve a estar plano. Se vuelve realmente difícil resecar las cosas de manera segura ”, dice Traverso.
Este enfoque podría ofrecer “una solución elegante” al problema de mantener elevadas las lesiones durante una extirpación quirúrgica, dice Jay Pasricha, profesor de medicina y neurociencia en la Facultad de Medicina Johns Hopkins.
“Es una creciente necesidad insatisfecha”, dice Pasricha, que no participó en la investigación. “En la última década, hemos pasado a tratar de resecar tumores más complejos del colon endoscópicamente, en lugar de a través de formas tradicionales de cirugía. Sería genial tener un material que pueda durar toda la duración del procedimiento “.
Control de viscosidad
Al variar la composición de los componentes del gel, los investigadores pueden controlar características como la viscosidad, que influye en el tiempo que el colchón permanece estable. Si se hace que dure más, este tipo de gel inyectable podría ser útil para aplicaciones como el estrechamiento del tracto gastrointestinal, que podría usarse para prevenir el reflujo ácido o para ayudar a perder peso al hacer que las personas se sientan llenas. Traverso dice que también podría usarse para administrar medicamentos al tracto intestinal.
Los investigadores también encontraron que el material no tenía efectos secundarios dañinos en los cerdos, y esperan comenzar los ensayos en pacientes humanos dentro de los próximos tres a cinco años.
“Esto es algo que creemos que puede llegar a los pacientes con bastante rapidez”, dice Traverso. “Estamos realmente entusiasmados por avanzar”.
La investigación fue financiada por los Institutos Nacionales de Salud, la Fundación Alexander von Humboldt, la División de Gastroenterología del Hospital Brigham and Women’s y el Departamento de Ingeniería Mecánica del MIT.
Temas:InvestigaciónCáncer,Ingeniería mecánica, Facultad de Ingeniería, MedicinaCiencia y tecnologíade la salud Institutos Nacionales de la Salud (NIH)
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